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关键词:全球定位系统 车载终端 无线数据链路 电子地图
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)03-0148-01
1 引言
GPS系统自从建立以来,在测量、海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、动态观测、时间传递、速度测量等方面,显示出强大功能及无比的优越性。它具有使用方便,观测简单,定位精度高,经济效益好等优点。随着城市建设在我国规模的扩大,车辆越来越多,交通管理和合理的调度、指挥和警察车辆安全管理已经成为在公安和交通系统中一个重要的问题。交通发展如GPS定位技术的出现为车辆导航和定位提供了特定的实时定位功能。通过GPS接收器允许司机知道他在任何时间的位置。通过车载电台将GPS定位信息传到指挥调度中心,调度指挥中心可以及时掌握每辆车的位置,并在大屏幕显示电子地图。
2 GPS基本概念
全球定位系统(GPS)是美国自1970年代以来,持续了20年耗资200亿美元,在1994年完成的,利用导航卫星测量和测距,在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的新一代卫星导航与定位系统。这是阿波罗航天飞机登月计划后美国第三大太空工程。今天,全球定位系统已经成为一个最实际的,也是应用最广泛应用的全球精密导航、指挥和调度系统。
3 GPS技术特点
(1)定位精度高;(2)观测时间短;(3)测站间无须通视;(4)可提供三维坐标;(5)操作简便;(6)全天候作业;(7)功能多、应用广。
4 系统功能
系统主要功能有:(1)监控功能;(2)管理功能;(3)报警功能;(4)电子地图显示功能;(5)终端显示系统显示功能。
5 GPS车辆监控系统原理
安装在车辆上的GPS接收机根据接收到的卫星信息计算出车辆的当前位置,通信控制器从GPS接收机来提取所需的位置、速度和时间信息,结合车辆识别信息形成数据包,然后通过无线信道发送到控制中心。控制中心的主要接收站发送数据,并提取定位信息,主要根据汽车数量和组数的车辆,并在监控中心的电子地图显示。同时,在控制中心的系统管理员可以查询车辆的运行状态,根据汽车的数量合理调度车辆。
6 电子地图操作GIS
(1)根据监测目标、内容、性质、范围和其他需求分层,根据工厂,如公路、加油站、政府信息显示。
(2)缩放地图,使用矢量数字地图可以任意放大、缩小、移动,并能根据用户需要形成地图。
(3)属性查询,系统支持公路、地理、标记等多种查询方法,包括任何区域指定查询,指定的实体图形查询、数据库逻辑查询相关的数据项。提供用户指定的区域查询,例如查询根据地名、行政部门、用户查询等在指定区域屏幕上显示。
(4)层编辑器,系统提供了强大的图形编辑功能。可能有错误的输入或混乱的原始数据编辑,也可以修改图形、设计线条、色彩、符号、笔记等,还可以结合复杂地形建立拓扑关系,用户可以添加新的道路。
(5)自动漫游,在一个移动的车辆可以更新屏幕窗口,可以将监控目标在某一窗口显示,实现自动跟踪和实时监控。
(6)测量:可以测量地图上任意两点间的距离和任意多边形区域的面积。
7 车载GPS智能终端系统
交通信息采集部分,包括车辆调度控制、电子收费系统和交通信息服务。这要求参与车载终端每个部分参与交通信息采集,需要车载终端提供精确定位车辆信息和车辆运行状态信息。在车辆调度控制部分,车载终端作为接收机控制,负责接收其指挥调度信息中心的信息;电子收费系统需要车载终端和收费站完成支付交易;车载终端或交通信息服务平台给服务端接收司机和乘客请求。因此,车载终端是系统的重要组成部分。
8 结语
本文基于GPS车辆监控和调度系统研究,有效地解决了道路和车辆发生的问题数量,在GPS卫星定位技术、无线数据通信平台的帮助下,巴士公司、出租车公司、长途客运公司得到了全面的信息,系统运营商实现了更加健壮的管理模式。同时提供了高效的操作效率,减少空载运行和交通拥堵现象,同时可以提高汽车防盗,提升了综合安全性能。
参考文献
[1]陆建,王炜.城市出租车拥有量确定方法[J].交通运输工程学报,2004.
同济大学在总结百年办学经验的基础上,根据卓越工程师培养计划的目标要求,确立了具有鲜明时代特色的教育理念,提出了培养“知识、能力、人格”全面发展的创新型人才目标。面向“卓越计划”的课程体系改革必须要体现出全面知识培养、综合能力培养以及高尚人格培养这三个目标的根本要求,力求培养出具有良好的科学素养、丰富的综合知识、熟练的专业技能的高级工程专业人才。为此,在面向“卓越计划”的交通工程专业(信息方向)课程体系改革中必须体现出“知识培养、能力培养和人格培养”这三个方面的目标。
(一)全面知识培养
全面知识培养包括人文学科、社会科学、数学与自然科学及专业知识的培养。人文学科的知识范畴包括哲学、政治经济学、近代史和美学等;社会科学的知识范畴包括经济学、社会学、管理学、心理学和法律基本知识等;数学与自然科学包括数学与逻辑思维、物理,化学、计算机科学和信息科学等。专业知识培养与相应的专业特色有关。交通工程专业(信息方向)的专业知识应包括交通基础设施的规划、设计、施工、管理、运行和维护等基本知识;交通信息的传输、交换、控制和管理等专业知识;交通运输系统的仿真建模及交通软件开发等专业知识;交通安全及应急处理等基础知识;智能交通系统的现状与发展方向。此外,还包括与交通工程专业领域相关的技术标准与规范,以及相关的政策、法律、法规等基本知识等。
(二)综合能力培养
综合能力培养包括表达与交流能力、分析和解决问题的能力、独立思考和创新能力、个人管理与人际交往能力、组织管理能力和现场工作能力等。表达与交流能力的培养旨在培养学生的语言沟通与表达能力、独立思考能力、表达观点的能力、谈判与妥协的技巧、按照技术标准或规范编制工程文档的能力;培养学生分析和解决问题的能力主要培养学生收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力,结合专业工程问题的需要提出解决方案的能力。独立思考和创新能力包括学生的创新思维能力、自学能力等。个人管理与人际交往能力包括时间管理能力、与不同国家、不同地域和不同文化背景的人合作共事的能力、团队合作(领导与被领导)能力。组织管理能力指建立和使用合适的管理体系的能力、团队领导能力、协调、管理、竞争与合作的能力。现场工作能力包括对不同工作环境、工作条件的适应能力、使用实验设备、现场工具进行数据采集和数据分析的能力以及利用理论知识解决实际问题的能力。
(三)高尚人格培养
高尚人格培养即素质培养,包括良好的心理素质、健全健康的体魄、高涨的工作热情、脚踏实地的工作精神、强烈的社会责任心、不断适应环境变化的能力、对危机的应变处理能力、思维敏捷且富于创新意识。此外,对于高级工程专业人才的培养还必需具有高尚的职业道德、追求完美卓越的工作态度、爱国敬业的人文素养和对市场、质量、安全和服务的责任意识。
二、交通工程专业(信息方向)的课程体系改革方案
按照“知识、能力、人格”全面发展的创新型人才培养目标,通常可按照通识教育、专业教育和综合教育这三大模块来设置课程体系。通识教育模块内容包括人文学科、社会科学、数学及自然科学等基础知识,着重培养学生的思想道德素质、职业道德素质和工程文化素质,为专业教育打下扎实的基础。专业教育模块内容包括专业基础、专业课程和专业实践等,着重培养学生掌握工程专业方向的基本理论与基本技能,提高专业实践能力,激发创新精神,培养学生成为应用技能型的高级专门人才。综合教育模块(包括课堂教学与课外活动)内容包括素质培养与创业教育两部分,着重提高学生的自主学习与独立思考能力,促进学生个性发展。课程教学是专业人才培养的基础要素,是培养出符合培养目标的高级专业人才的关键。交通工程专业(信息方向)的课程体系、教学内容和教学环节等必须进行全面改革,通过设置均衡的课程教学体系,加强实践教学环节,重视课外教育活动等改革来实现“卓越计划”的培养目标。
(一)设置均衡的课程体系
面向“卓越计划”的课程体系改革指导思想是:在交通工程专业(信息方向)总学分和公共基础课程均保持不变的前提下设置均衡的课程体系,具体见图3-1。由图3-1可知,该课程体系结构的重点集中在以下三方面。一是加强专业基础课在课程体系中承上启下的位置,增加专业基础课在课堂教学中所占比例。在交通工程专业(信息方向)中除了电子技术基础和电路与信号系统课程外,最主要的专业基础课是信息传输原理和轨道交通信号控制系统原理,这两门课程是信息在交通运输系统内进行传输与控制的基本原理课,它们奠定了信息技术在现代交通运输系统中的应用地位,为智能交通系统及其产品的创新研发提供基础。二是调整专业必修课的种类和数量,交通工程专业(信息方向)最主要的专业必修课程是《交通信息检测与处理》《轨道交通运行控制与管理》这两门课程,前者是通过各种不同方式获取交通信息,并在信息传输系统内可靠有效地转变为可控的交通信号;后者则是探讨在轨道交通系统内各种交通信息与信号控制的有效性与可靠性。三是疏理专业选修课与交通信息工程专业的相关性,精选与交通信息密切相关的专业选修课,如《智能交通运输系统》《交通控制系统安全与可靠性》《交通控制与管理信息系统》等课程。那些相关性不大的课程,虽然能扩充学生的知识面,但是在选修学分有限的情况下,会导致学生选修的课程缺乏针对性、相关性及连贯性,因此,一些相关性不大的选修课程可以撤销。
(二)加强实践教学环节
实践教学体系包括课程实验、课程设计和实践环节(毕业设计和社会实习、企业实习、创新能力拓展)等。实践课程教学的目的是培养和锻炼学生的实际操作能力、独立分析和解决问题的能力,以及培养学生的创新能力。交通工程专业(信息方向)为了加强实践教学环节,除了安排两门内容不同的案例教学(以讲座为主)外,还与企业合作安排两次目的不同的实习(认识实习与专业实习)。在培养方案中除了配合课堂教学内容安排实验外,还开设多门学分单独计算的课程设计(具体可见图3-1中的实习实践环节模块),进一步巩固和消化所学课程的教学内容,并尽量联系实际。毕业设计是实践教学中非常重要的一个环节,在选题上应突出针对性和实用性,尽量与毕业实习内容相吻合。
(三)加强综合能力与人格培养
为了加强综合能力培养,除了安排好课程教学和实践教学体系之外,还可以开展多种多样的课外活动,以便鼓励与调动学生自主学习的主动性和积极性,培养独立思考能力和解决问题的能力。例如,举办各类知识及科技创新竞赛。在课程教学中要大力提倡自学与终身学习精神,提高学生的自学能力。与企业合作建立创新设计基地,激发学生的创新意识,提高其创新能力。另外,与地方政府合作推广教育园区活动,形成园区文化氛围,培养学生参与社会活动的能力,进一步提高人格素养。
三、在实施课程体系改革中需要重点探讨的四个问题
由于“卓越计划”的培养目标是培养知识、能力、人格全面发展的高级专门人才,起点高、要求严,目前还处于试行阶段,因此,在实施“卓越计划”的过程中必定会遇到各种不同性质的问题。从宏观层面上来思考,建设一支具有改革创新教育理念的教师队伍,建立长期合作的校企关系,发展友好的国际培养模式是实施“卓越计划”最迫切需要解决的问题。另外,在试行“卓越计划”过程中还需要不断总结课程体系改革方案成功与失败的经验,逐步完善面向“卓越计划”的课程体系建设。
(一)教师队伍建设
要实施“卓越计划”,首先要拥有一支理论水平高超、工程实践经验丰富、能够满足优秀工程技术人才培养要求的高质量的教师队伍。就目前现状来看,大多数青年教师拥有博士学位,参加过科研实践锻炼,但比较缺乏工程实践经验,建议学校针对青年教师出台刚性的专业培训政策,安排他们到工程企业去工作1~2年,参与企业的工程项目或研发项目,提高他们的工程实践能力,获得丰富的工程实践经验,适应“卓越计划”对教师的要求。对于已经具有部分工程实践经验的教师,学校也要制定出到企业参加专业轮训的制度,有计划地定期安排他们进企业学习,以便更新知识、掌握新的实践技能和实践经验,不断加强工程实践能力。对于有丰富科研经验的骨干教师,应鼓励他们将科研成果有效地充实到本科教材和教学内容中去。学校还可将教师参加工程实践的经历列入教师考核晋升的条件,调动教师参加工程实践的积极性。
车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)是一种特殊的无线Ad Hoc网络[1],可以适应不断变化的网络拓扑结构,为道路车辆之间、车辆与路边固定接入点之间提供通信。VANET作为智能交通系统(Intelligent Transport Systems, ITS)的一个重要组成部分,由于其具有巨大的经济价值和社会价值引起了各国职能部门、科研和工业研究机构的高度关注[2]。通过VANET可实现车辆协同安全驾驶、交叉路口决策支持、区域交通智能调度、实时交通信息、无限增值信息服务,以及诸如对等网络(Peer to Peer, P2P)文件共享、视频传输、在线游戏等交互式流媒体通信方面的应用。
VANET作为一种新型的移动自组织网络,它既具有传统自组织网络的特点,如拓扑结构动态变化、自组织无中心、低带宽等,又有自己的特点:比如快速移动性、拓扑变化频繁、间歇连通性、网络规模大、充足的能量供应等。动态的网络拓扑结构直接影响着VANET连通特性,再加上无线信道的恶劣环境,使网络连通性问题研究十分复杂。连通性是VANET对用户提供可靠服务的先决条件,意义格外重要。
文献从链路连接特性、网络连通性和网络中心性等三个方面分析网络连通特性。
上述研究中存在一些问题:在理论分析中,假设车流服从指数分布,然而,真实车辆的时空分布及其运动绝不可能是完全随机的,而且都是建立在节点具有固定通信半径的理想路径损耗信道模型的基础之上。在仿真研究中,采用的移动模型可能与真实车辆交通环境相差甚远,比如随机路点模型、曼哈顿模型等。这与现实车载自组织网络中真实的环境存在较大差异,从而导致这些研究结论只能为实际的VANET部署提供有限的指导意义。另外,大部分研究中都没有考虑移动网络的动态时空特性,仅仅研究了网络的部分静态特征。事实上,VANET为含有时间的复杂网络,也称为动态网络。
移动模型被广泛应用于VANET相关协议和算法的性能评价中。智能驾驶模型(Intelligent Driver Model, IDM)由Treiber等,因此,本文采用IDMLC研究车载自组织网络的动态连通特征。
1 IDMLC
其中:al-a为当前车辆移动变道后的加速度增量,acur-alcur为当前车道尾随车辆加速度的损失,anew-alnew为候选车道车辆加速度的损失。当车辆向右变换车道时将加上abias,而向左变换车道时则减去abias,p为礼貌参数。athr表示变道最小加速度增益阈值,车辆变道后要保证车道上后面的车辆不需要明显的刹车行为,即减速度必须大于安全值asafe。
3.2 VANET连通特征分析
仿真实验中车辆数的初始值为200,仿真时间为500s,考虑到系统初始时存在的不稳定性,对100s以后的数据进行分析研究。图1(a)~(d)分别为t=100s、200s、300s和400s,通信半径为220m时网络拓扑的瞬时结构,图1中可连通节点用线段连接。
连通分支的数目是刻画网络连通性能的主要参数,图2为不同通信半径下的连通分支数随时间的变化。由图2可知当通信半径比较小时,网络连通分支数较多,网络分割现象较为严重,无法形成较大规模的连通分支; 本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET随着网络半径的增大,连通分支数减少,且当通信半径比较大时,连通分支数变化率会急剧下降。利用QQ图鉴别样本数据是否近似于正态分布,检验结果如图3(a)~(d)所示,QQ图上的点近似地在一条直线附近,同时用T检验进一步验证得出连通分支数服从正态分布。
图4(a)~(d)分别为不同半径时连通分支数的累积分布函数F(x),当通信半径为60m时,网络的连通分支数大于75的占80%,这时网络分割严重,存在大量孤立节点,很多节点之间无法通信;当半径增大为300m时,连通分支数大于13的占10%,这充分说明了通信半径对网络连通性的影响。图5为平均连通分支数与通信半径之间的关系,用指数函数拟合得到曲线为(r)=-97.84r0.1821+285.7,各参数95%的置信区间、和方差(Sum of Squares for Error, SSE)、确定系数Rsquare、均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)的值如表2所示,Rsquare=0.9995,说明拟合效果很好。
在网络受到持续的攻击时,最大连通子图(分支)规模大小是测量网络连通功能一个重要的量。在这个子图内所包含的节点比其他子图的都多,并且任意两个节点之间都存在连接通路,通常用节点数来表示这种最大连通分支规模,它与网络连通性长度,共同作为复杂网络连通性和稳定性的一种度量。图6为不同通信半径时最大连通分支的规模的变化,当半径为60m、140m、220 m和300m时,其均值分别为12.0375,23.9600,61.9700和128.2800,标准差分别为4.9042,6.8341,21.1698和21.2213,变异系数为0.4074,0.2852,0.3416和0.1654,可见当半径较小时,变异系数越大,其相对变化率越大;反之则最大连通分支规模的变化率越小。由图7知,连通率随传输半径增加而增大,特别是半径较大时,曲线变化很快,可以达到较高的连通率。通信半径和连通率之间的关系可用高斯函数表示(r)=2.186e-(r-551.4255.1)2,其余拟合参数如表2所示。
当网络频繁分割时,可用网络连通性长度来描述其连通特征,图8给出了不同通信半径时连通性长度随时间的变化曲线;图9为平均连通性长度图9为平均连通性长度随通信半径的变化曲线此处语句不太通顺,请作相应调整。 本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET。通信半径较小时,网络连通性长度很大,这是由于网络严重分割,故拓扑结构很不稳定,网络的连通性得不到保证;随着通信半径的增加,连通性长度迅速减小,当半径大于200m时,趋于平稳。通信半径和连通性长度之间的关系可用函数(r)=3306r-0.8603-18.33近似表示,其余参数如表2所示,确定系数的值接近于1,表明该函数能较好地描述通信半径与平均连通性长度直接之间的关系。
4 结语
在VANET中,连通性对于分析整个网络性能来说十分重要,尤其是在增强安全性和舒适性方面的应用。本文基于IDMLC对车载自组织网络动态连通特征作了研究,仿真结果分析表明当通信半径比较小时,网络分割研究严重此处语句不通顺,请作相应调整。,连通性差,增加通信半径可有效改善VANET的连通性;另外,研究了网络连通分支数的统计特征。真实车载自组织网络拓扑连通性呈现怎样的特征?根据连通特征,建立合理的连通性数学模型,为VANET路由协议设计、数据分发机制、移动性管理等方面的研究提供理论支撑,这些将是下一步工作。 参考文献:
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【论文摘 要】高速公路机电系统是发挥道路设施交通功能的主要辅助管理系统,是对高速公路实施现代化管理的主要工具。本文分析了机电系统的结构与功能,并对高速公路机电系统各子系统的结构、功能进行了比较深入的探讨。
1. 引言
高速公路机电系统是发挥道路设施交通功能的主要辅助管理系统,是对高速公路实施现代化管理的主要工具。高速公路机电系统主要由高速公路监控、收费、通信、照明、供配电和隧道安全运行保障等子系统构成。各子系统之间与系统内部由通信网联系。
2. 高速公路监控系统
2.1 高速公路监控系统,是采用现代化的手段对全线交通流量、交通状况、环境气象、设施运行状态进行检测,按照一系列智能控制规则和策略产生控制方案及控制手段,调整道路交通流的状态,进而实现控制交通流量、改善交通环境、减少交通事故,达到安全、舒适、快捷的运输目的。
为实现这一目的,监控系统必须具备最基本的三个功能:(1)采集交通流数据,判断交通状态:(2)根据交通状态,实施控制策略,决定控制参数;(3)执行控制策略,将控制参数作用于交通流。
2.2 根据高速公路监控系统的功能要求和设备特点,监控系统可分为如下功能子系统:
2.2.1 信息采集子系统:该系统的功能是获取交通信息原始数据,通过视频车辆检测器、超声波检测器、红外检测器、检测线圈、通信设备等形成的交通量采集子系统,获得各段道路的交通量数据。
2.2.2 交通控制子系统。
交通控制子系统包括:交通控制目标、交通控制方法、交通控制参数。控制参数以一定的控制形式作用于交通流。根据控制形式的不同,控制方法可以分为匝道控制和主线控制两大类,而匝道控制又可以分为:入口匝道定时调节控制、入口匝道整体定时控制、入口匝道交通感应控制、入口匝道汇合控制。
2.2.3 交通诱导信息显示子系统。
交通诱导子系统包括可变限速诱导系统,依靠埋设在道路两侧或中间的可变限速标志,进行整条道路的车速优化处理,使车辆以均匀的密度分布在高速公路上;可变情报板系统则提供更为具体的诱导信息,向车辆提供准确的交通状态和警告、指挥信息。显示子系统包括控制中心通过电视墙或者大屏幕投影再现重要地段的摄像机和视频传输设备获取的视频实时数据,和能见度、温度、湿度、风向、风速、雨雪等视频数据,并根据需要可对视频数据进行抓拍记录;通过设在路边的紧急电话获取紧急救援信号。
2.2.4 中央控制设施子系统。
中央控制设施子系统的主要组成设备有:计算机及其外部设备、大屏幕图形显示板、控制台、电话总机台、不停电电源UPS设备等。
2.2.5 计算机网络子系统。
计算机网络子系统将其他子系统通过计算机网络连接为一个整体,使之真正成为一个功能强大的有机系统。计算机网络系统包括:计算机设备、网络连接设备、计算机操作系统、数据库系统、计算机网络管理、监控系统应用程序。
3. 高速公路通信系统
高速公路通信系统主要由以下几部分组成:主干线传输、业务电话、指令电话、紧急电话、数据传输、图像传输、广播、通信电源和通信管道。
高速公路通信系统作为高速公路机电系统的支撑系统,在整个高速公路管理中处于非常重要的位置,它主要承担以下三方面的任务:
3.1 承担监控系统和收费系统的数据、语音、图像等各类信息的传输任务,使监控系统和收费系统真正成为系统而正常运转。
3.2 承担高速公路内部各业务部门和管理部门的业务联系,如事故增援、道路设备设施的维修等。
3.3 承担高速公路内部的监控中心、收费中心、业务部门和管理部门与外界的联系。
4. 高速公路收费系统
收费系统的主要功能包括:收费通量统计和车辆分型,按标准收取通行费并发放收据,汇总、整理与收费有关的数据和交通量数据,传送到收费广场、收费管理中心、监控中心等各级管理部门的上一级计算机进行处理,编制各类管理报表和进行数据分析,保存重要数据,并根据监控中心的命令,对出入高速公路的车辆进行控制和调节。 转贴于
5. 高速公路配电照明系统
高速公路照明系统一般包括主车道照明、广场照明和隧道照明三部分。在运输繁忙、事故多发、重要路段以及隧道中设置主线照明,可以改善夜间与隧道中的行车环境,降低交通事故的发生率;在收费广场采用高杆照明,可以保证收费车辆的安全交汇和排队;并且照明系统的设置可以使道路监控摄像机充分发挥夜间监视的作用。
6. 结语
高速公路机电系统是以电子、电气、控制、通信、机械和交通工程等技术为基础的综合性大系统,它主要由监控、通信、收费、配电照明等系统组成。本文重点研究了监控系统的原理、监控过程、各子系统功能与系统间的关系等,并分析了通信、收费、配电照明等系统的结构与功能要求。
参考文献
[1] 吴伟国,张平乐,王帆.浅谈机电系统建设与高速公路智能化[J].湖南交通科技,2007,33(4):142~144.
[2] 邹文端.高速公路智能化若干问题的研究[D].衡阳:南华大学,2006:226~252.
关键词 城市道路;道路交通设施;设置原则
中图分类号U495 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0039-02
城市道路交通设施为广大交通参与者及时提供道路交通相关情况的无声语言,同时也成为公安交通管理部门永不下岗的交通警察。城市道路交通设施是现代城市交通的重要安全设施,传递着规范化信息并用以管理和疏导着城市交通,对于保证城市交通安全、提高通行能力、减少交通事故、有效规范引导交通等方面起着重要作用。
1 城市道路交通设施的分类及功能
根据交通管理和交通控制本身的含义,将城市道路交通设施分为道路交通安全设施(隔离设施、照明、附属设施等)和道路交通管理设施(道路交通标志、道路交通标线、信号灯及电子警察监控系统等)两大类,它们共同承担着维护交通秩序、保证道路畅通安全、减少减轻交通事故发生等功能。城市道路交通设施是随着道路交通的不断发展而产生的,是现代城市文明发展的必然结果。道路交通设施以其本身的功能在现代道路交通运输中发挥着独特的作用,各种设施的作用既相对独立又相互依联,共同构成道路交通安全网络体系,是道路交通体系中不可缺少的重要部分,其目的在于服务,为道路交通参与者提供各种警告、禁令、指示、指路信息、渠化隔离和视线诱导。各种交通设施在规划时应注意相互之间的配合、协调,并按照相应规范选择合适位置进行设置,确定其合理规模及施工工艺。只有科学规范、醒目清晰的道路交通设施,才能达到预期的效果,有利于道路参与者的识别,从而减少交通事故,确保城市道路交通有序、安全、畅通。
2 城市道路交通设施的设置原则
根据国家标准《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)等相关法律法规的要求,目前我国城市道路交通设施存在随意设置、施工质量差和监管不到位、与道路规划设计不协调等比较突出的问题。根据这些存在的问题,笔者认为,交通信号灯、标志、标线、隔离设施及电子监控等的设置,应分别遵循各自原则。
2.1 信号灯的设置原则
城市交通信号灯的设置应严格按照国家标准《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2006)要求实施,同时要根据城市所处环境气候的特点以及各道路口的实际条件进行设置,并遵循以下原则:
1)前瞻性原则。要求在道路建设之前就要对车流有个准确的估计,提前考虑好信号灯的设置,要避免在道路建成之后随意设置;
2)特殊性原则。这一原则主要考虑在临时通流量大的路口,比如学校、医院门口等,根据时间段设置红绿灯和黄闪灯,以提高道路资源的利用率;
3)创新性原则。就是要求根据不同的道路口环境条件,不断创新更科学更合理的信号设置,或者是向司机代表征求意见和建议,他们当中蕴藏着无穷无尽的智慧与创造,如左转弯待转区的设置就是一个创新,依据路面宽阔程度,一个左转弯待转区的设置为左转弯信号放行增加3至5辆小车。
2.2 标志标线的设置原则
城市道路交通标志标线的设置主要目的是为交通参与者特别是机动车驾驶人提供及时、完善和清晰的道路信息,加强对车辆的合理引导,以使车辆能顺利、快捷地抵达目的地,不发生错向行驶,保证交通畅通和行车安全。根据以上的目的,交通标志标线的设置应遵循以下原则[1]:
1)易见性原则。要求标志标线在所设置的位置点上能够给交通参与者的视觉产生直接而显目的影响,不仅可以通过视觉来获得信息的传递,而且在视觉上产生强烈的冲击效果,即能够在第一时间里快速“抓住”交通参与者的眼睛和注意力;
2)易读性原则。要求标志标线在所设置的位置点上能够让交通参与者迅速读懂所承载的相关信息,这一原则要求交通标志标线使用的文字或图形符号必须是国家统一规范的,且简单明了的,包含易于理解和接受的相关交通信息;
3)协调性原则。要求标志标线在所设置的位置点上能够客观真实地反映该道路交通环境情况,即标志标线所承载的信息与交通环境不能互相矛盾。比如,道路交通标志上提供的信息与车道上的变化标线承载的信息要保持同一指向;
4)规范性原则。标志标线作为公共交通信息载体,必须使用国家规范的语言、文字、图形、符号等,如生僻字应标明汉语拼音,更不能随心所欲地创造出一些独特的文字或符号使人产生歧义,可能导致影响正常的道路交通。
2.3 隔离设施的设置原则
城市交通隔离设施主要有隔离栅(网)、隔离墩、隔离绿化带及桥梁护网等,其设置的目的主要两个:一是保障车辆能够在城市道路上快速、安全地行驶;二是为防止行人、动物或物体等进入,用物理隔离的方式达到有效排除横向而来的实物干扰,确保车辆在城市道路上安全、舒适、高效、顺畅地通行。[2]根据以上设置的目的,隔离棚(网)、隔离墩的设置原则是:有一定的高度,至少高于路面1m;有一定的硬度,隔离棚(网)必须由坚硬的金属或铁丝构成,隔离墩必须用钢筋混凝土砌成,外表必须显目亮丽,并固定在适当的位置。隔离绿化带的设置原则是:隔离带上应栽种常绿灌木花草,设置于笔直、宽阔、视野好的城市快速道路两侧或中央,否则不设。桥梁护网,即安装于城市内天桥、立交桥两侧,防止物品散落或物品从下方抛入的防护设施,其设置原则是:较大流量的天桥、立交桥必须设置护网,设置高度应不低于地面1.8m,其材质、厚度和网孔尺寸应符合2006年公安部颁布的《公路交通安全设施设计规范》的要求[3]。
2.4 电子警察监控的设置原则
城市道路交通电子警察监控一般分为动态电子监控和静态电子监控两类。动态电子监控的功能主要是实时收集道路状况,如道路拥堵信息、违章信息、气象信息及相关设备状态等信息,全天候监视道路交通状况,控制与调节交通流,为疏导交通,减少交通事故,保证行车安全提供研判依据,一般采用视频监控系统,其设置原则是,主要交叉路口、重要单位门口、车流量大而快的城市道路、易发生交通事故的路段、车辆违法行为集中的路段等必须设置,监控范围须保持画面清晰,晚间使用时需有照明设施;静态电子监控的功能主要是实时记录违章车辆信息(主要信息为车牌号、颜色、车型),控制与调节交通流量,威慑机动车辆保持遵章行驶,一般采用电子照相系统,其设置原则为,凡是设置有红绿灯的路口必须同时设置。动态电子监控和静态电子监控均需要在醒目位置标注该位置已设置监控系统。目前大多数城市对动态电子监控设置得比较到位,充分发挥了其主要功能和作用。但在设置静态电子监控方面不是很理想,往往只顾其实时记录违章车辆信息这一功能,忽略了其控制与调节交通流量和威慑机动车辆保持遵章行驶的功能,所以,静态电子监控被设置在主要交叉路口和交通流量大的路口,而忽视了一般或车流量小的交叉路口。其实,城市车流向有个规律,即一般街道或车流量小的街道,其车流向占据较大比例的是主要交叉口或交通流量大的路口,因此,若先控制了一般或车流量小的交叉路口,也就控制了主要交叉路口和交通流量大的路口,这与人们常说的“小河涨水大河满”道理一样。
3 交通设施规范设置对交通安全的意义
根据公安部交管局统计,2012年上半年全国机动车和机动车驾驶人保持快速增长趋势,截至6月底,全国机动车总保有量达2.33亿辆,其中汽车1.14亿辆,摩托车1.03亿辆。与2011年底相比,汽车保有量增加811万辆,增长7.66%。[4]这就使得早已难堪的城市交通拥堵问题陷入了城市管理无法解决而又必须解决的境地。在这种情况下,交通设施就发挥了极其重要的作用了。城市道路交通设施经过几十年甚至上百年的使用与改进,为了更适合和方便交通参与人的出行安全,其设置也在日益发展的道路交通管理中得到了科学改造,并逐步形成了相关国家行业标准,因此公安交通管理部门在设置过程中必须设定设置原则以遵循国家行业标准,从而引导交通参与人各行其道、有条不紊地进行。同时,交通设施只有规范设置了,驾驶人才不会对道路交通设施感到陌生,当他们去不同的区域时,第一时间就能对各个路段做出准确、快速的反应,不会发生因对交通设施的识别时间过长而导致交通问题。因此,科学规范设置交通设施能够更好地为交通参与者服务,保障驾驶人和行人的安全,减少不必要的损失,对交通安全具有重要的意义。
总之,科学规范地设置道路交通设施能合理地利用道路有效面积 ,可以平滑交通,及时疏导交通参与者,提高车辆通行能力,防止交通阻塞,节省能源,美化交通环境。通过不断地改进和发展,城市道路必定能够逐步形成一个安全畅通的路网,社会发展也会更加和谐与稳定。
参考文献
[1]刘炜.论城市道路交通标志标线的设置[J].青海民族大学学报:教育科学版,2010(5):79-81.
[2]唐强.城市道路交通安全设置类型、设计及应用研究[D].山东大学硕士毕业论文,2011:33.